«компьютерлік модельдеу негіздері»

а) Лабораториялық сабағының құрылымы :

1-Лабораториялық сабағы.

Тақырыбы: MathCAD программасына кіріспе.

М-функциялар келесі компоненттерді өзіне қосады:

• 
  Функцияларды анықтау жолы;
  
• 
  Комментарияның бірінші жолы;
  
• 
  Жеке комментария;
  
• 
  Функциялар денесі;
  
• 
  Жолдық комментариялар.
  

Функцияларды анықтау жолы. Бұл Matlab жүйесіне файлдың М-функциясы болып табылады деп хабарлайды, сонымен бірге кіретін аргумнттердің тізімін анықтайды.

Мысал. Average функциясын анықтау жолының түрі мынадай: function y=average(x)

Мұндағы:

1. 
   function- М-функцияны анықтайтын негізгі сөз;
   
2. 
   у-шығатын аргумент;
   
3. 
   average-функция аты;-кіретін аргумент;
   

Matlab жүйесінде әрбір функция келтірілгендей функцияны анықтау жолын қамтиды. Егер кіретін аргумент бар болса, онда ол жақшаға алынады. Аргументтерді кіретін және шығатын тізімдегіні бөлуде үтір арқылы қолданылады.

Мысал:

function[x,y,z]=sphere(theta, phi, rho)

Кіретін айнымалы аттары функцияны анықтау жолында көрсетілген, бірақ олар атаулары мен бірдей болмауы керек.

Комментаридің бірінші жолы. Бұл жолды бірінші жолдың көмек жолы деседі, осыдан кейін функцияны анықтайды. Бұл текстік комментариядан тұрғаннан бірінші жол комментариясы % белгісінен басталады. Average функциясы үшін комментаридің бірінші жолы былай көрсетіледі: % AVERAGE вектор элементінің орта мәні. Бұл қолданушының helpfunction-name командасын тергенде пайда болатын текстің бірінші жолы. Бұл loorfor іздеу командасы бойынша экранға шығады. Дегенмен бұл жол М-файл туралы қажетті ақпаратты қамтиды, ол дұрыс құрылған болуы керек.

Комментариялар. М-файлдар үшін комментариялардың бір немесе бірнеше жолдарында текстке (мәтінге кірерде ) online командасын құруға болады.

Мысал. Комментарияның бірнеше жолдарын қалыптастырайық

% average(x) функциясы х вектор элементінің орта мәнін есептейді.

% егер кіру аргументі вектор болмаса, онда қате болады.

Онда команданы енгізген кезде help<функция_аты> Matlab жүйесі комментарий жолын көрсетеді. Ол функцияны анықтау жолы мен бірінші бос орын арасында, әлде программа басында болады. Help<функция_аты> командасы бұл облыстағы емес комментарияларды елемейді.

Мысал:

Help sin

SIN Sine

SIN(X) is the sine of the elements of X

SIN(X) Х массив элементінің синус функциясын есептейді.

Каталог басы. Егер Contents.m атаулы арнайы файлды құрауда, онда бүкіл каталогқа комментариялар құруға болады. Бұл файл тек комментариялар жолын қамту қажет.

Matlab help<каталог_аты> командасы бойынша Contents.m файл жолдарын экранға шығарады. Егер каталог Contents.m файлын қамтымаса help<каталог-аты> командасымен комментарияның бірінші жолы баспаға шығады.

Функциялар денесі. Matlab тілінің кодын қамтиды. Ол есептеулерді орындайды және шығатын аргументтерге мәндерді меншіктейді. Операторлар функция денесінде функция шақыруынан, ағымды командаларды басқарудағы программалық конструкциясынан кіретін/ шығатын интерактивтілігінен, есептеуден, меншіктеуден, комментариядан және бос жолдардан тұруы мүмкін.

Функциялар мен командалардың қосалқылығы.

Matlab жүйесінің командалары-бұл мына түрдегі операторлар

Load

Help

Көптеген командалар операндалар қосу арқылы модификацияланған болады

load August17.dat

help magic

type rank

Модификаторлардың берілуінің алтернативті тәсілі-оларды функцияның жолдық аргументтері ретінде анықтау:

load(‘August17.dat’)

help(‘magic’)

type(‘rank’)

Matlab жүйесінде бұл команда және функция түсінігінің қосалқылығы болады. Кез-келген түрдегі команда command argument, функция формасы command (‘argument’) жазылуында берілуі мүмкін.

Ұсынылатын әдебиет:

1.Статистический анализ данных в пакете Mathcad Радченко Т.А., Дылевский А.В, Воронеж, 2004

2.Дьяконов В.П. Справочник по MathCAD PLUS 6.0 PRO. - М.: СК-Пресс, 1997.

2-Лабораториялық сабағы.

Тақырыбы: MathCAD-та функция шегін, туындыны есептеу, қатарлармен жұмыс

Matlab жүйесінің командалы жолынан немесе басқа М-файлдардан М-функцияны шақыруға болады. Ол үшін барлық қажетті атрибуттарды дөңгелек жақшаға кіретін аргуметтерді, квадрат жақшаға шығатын аргументтерді міндетті түрде көрсету керек.

Атауларды тағайындау. Жаңа ат пайда болғанда Matlab жүйесі тексереді:

1. 
   жаңа атау айнымалы атау болып табылмайды;
   
2. 
   бұл атау функция астындағы атау болып табылмайды, яғни М-файлда бұл функциялар орналасқан және шақырылатын болып табылады;
   
3. 
   Private каталогында орналасқан меншік функция атауы болып табылмайды; Бұл каталог бір деңгейде жоғары орналасқан М-файлдарға ғана жолы бар;
   
4. 
   Matlab жүйесіне кірерде функция атауы болып табылмайды. Бұл жағдайда жүйе кірердегі жолда бірінші болып қарсы алатын сол М-файлды қолданылады.
   

Дублирлеу кезінде Matlab жүйесі иерархиялық төрт деңгейдегі бірінші атауды қолданылады. Ескерте кететіндей, Matlab5 жүйесінде объект-бағыттаушы программалау ережесі бойынша функцияны анықтайды.

Функцияны шақыру.

М-функцияны шақыруда Matlab жүйесі оқшауланған код функцияны тікелей көрсетеді және жадыға жүктейді. Бұл синтаксистік анализі қайталауынан оралмауына мүмкіндік жасайды. Оқшауланған код жадыда clear командасын пайдаланып немесе жұмыстың сеансының аяқталуынша болады.

Clear командасының келесі модификациясы беріледі.

Clear<функция аты>	Жұмыс істеу облысынан көрсетілген функцияны тазарту
Clear functions	Компилирленген программаларды тазарту
Clear all	Программалар мен берілгендерді тазарту

Р-кодты құру

М-функциялар немесе М-сценарилерді компилирленгендерді сақтауға болады. Ол үшін pcode командасын pcode average формасында пайдалануға болады.

Бұл команда М-файл average.m синтаксистік анализ орындайды және average.р атты файлда нәтиже береті жалған кодты сақтайды. Жаңа жұмыс сеансы кезінде қайта бөлшектеуге қайтып келмеуге рұқсат етеді. Дегенмен, синтаксистік анализ жылдам орындалады. Pcode командасын қолдануда оның орындалу жылдамдығына еш әсер етпейді.

Р-кодты қолдану еш жағдайда мақсатталады:

1. 
   М-файлдардың үлкен санына синтаксистік анализ орындағанда қажет етеді, қосымшада қолданушының графикалық интерфейсімен байланысты графикалық объектілерді визуализацияға қажет; Бұл жағдайда Р-кодты қолданғанда үдетілген қалпын қамтиды;
   
2. 
   М-файлда жүзеге асырылған жасырын алгоритмдерді қолданушы қажет етеді.
   

Аргументтердің кіру және шығу бойынша алынатын функциялар М-файлдар болып табылады. Олар Matlab жүйесінің жұмыс облысына қарағанда айнымалылар мен шектеулі және жұмыс істеу облысында жұмыс жасайды.

Мысал: Average функциясы вектор элементінің орташа мәнін есептейтін қарапайым М-файл:

Function y=average(x)

% AVERAGE вектор элементінің орта мәні.

% AVERAGE(X), X-вектор. Вектор элементінің орта мәнін есептейді.

% Егер кіру аргументі вектор болмаса, онда ол қате болады.

[m,n]=(x)өлшем;

if (-((m= =1)  (n= =1))  (m= =1 & n= =1))

error(‘Input must be a vektor’)

end

y=sum(x)/length(x); % меншік мән

Average.m атаулы бұл команданы М-файлға енгізіп көрейік. Бұл функция жалғыз кіретін және жалғыз шығатын аргументтерді береді. Average функциясын шақыруда келесі операторды берейік:

z=1:99

average(z)

ans=50

Ұсынылатын әдебиет:

1.Статистический анализ данных в пакете Mathcad Радченко Т.А., Дылевский А.В, Воронеж, 2004